Abstract
Nitrogen applied as fertilizer for crop production is partly absorbed by plant , and the remaining nitrogen in soil might be leached out through complicated processes to the subsoil layer Especially, NO$_3$-N in leachate causes environmental pollution. The purpose of this study was focused on understanding of uptake of nutrients by plants, the behaviors of nutrients in soil and the possibility of leaching loss when nitrogen fertilizer and completely decomposed compost were applied. Lysimeters(Volume 0.15㎥, Diameter 62cm, Height 62.8cm) were installed for collecting leachate in the Jeju volcanic ash soils. Lysimeter study consisted of thirteen treatments : fallow, fallow with weeding, cropping without fertilizer and compost, three N fertilizer soil surface applications(16, 32, 64kg/10a), three N fertilizer and compost soil surface applications(16+800, 32+1600, 64+32kg/10a), two water dissolved N fertilizer applications(16, 32kg/10a), and low and high plant densities. N fertilizer was applied as urea. The growth of com(preceding crop) and potatoes(succeeding crop) and leaching loss were determined during the experimental period. The results obtained were summarized as follows ; With Increased N, pH of leachate tended to decrease and NO$_3$-N concentration of leachate increased. NO$_3$-N leaching loss was remarkably greater in soil from the bare plot without fertilization and the weed control than from plots with medium N rate and was least in the cropping plot without fertilization. NO$_3$-N concentration in leachates from the water dissolved N fertilizer application plots was 64% of that from the soil surface application plots. The concentration of Ca and K ions and the leaching loss of these ions were least from the cropping plot without fertilization and were greatest from bare plots(T1 and T2) without fertilization. The proportion of leaching and residual N in soil increased as N rate increased indicting that higher N rates increase the possibility of N leaching to subsoil layer The proportion of N leaching losses was lower at the low N rate and the high plant density. In future, fertilization prescription which can maximize fertilizer use efficiency and minimize the pollution of ground water will be needed for conserving the environments.
작물생산을 위하여 토양에 시용된 비료는 용해되어 일부는 작물에 흡수되고, 나머지는 토양중에서 복잡한 과정을 거쳐 심토층으로 용탈되는데 특히 NO$_3$-N은 지하수 오염의 직접적인 원인이 되기도 한다. 본 시험은 밭토양에서 질소질비료 및 완숙 퇴비를 시비함에 따른 작물체의 흡수와 토양내 시비 양분의 이동, 지하수로의 용탈 가능성에 파악하여 환경보존형농업의 기초자료를 얻기 위하여 수행하였다. 제주지역 화산회토에서 Lysimeter(체적 0.15㎥, 지름 62cm, 높이 62.8cm)를 이용하여 작물을 재배하면서 강우시 용탈수를 채수하여 조사, 분석하였다. Lysimeter 시험 처리 내용은 무비방임구, 미비무재배 서초구, 무비재배구, 질소 토양처리구(16, 32, 64kg/10a), 질소+퇴비 토양처리구(16+800, 32+1600, 64+3200kg/10a), 질소 수용액처리구(16, 32kg/10a), 질소보비(32kg/10a) 소식 및 밀식구 13처리로 하여 질소는 요소를 시용하였고, 전작물로는 옥수수를, 후작물로는 감자를 재배하면서 작물의 생육 및 이온의 용탈정도를 조사하였다. 용탈수의 pH는 질소시비량을 증가시킬수록 점차 낮아지는 반면, NO3-N 농도는 증가하는 추세였다. No$_3$-N의 용탈총량은 무비방임구(T1) 및 무비무재배 서초구(T2)가 보비구(T5)보다 월등하게 높은 반면, 무비재배구(T3)에서 가장 낮게 나타났다. 또한 수용액 시비구의 용탈 평균농도가 토양시비구의 64%에 불과하였고, 밀식구의 용탈평균농도는 와식구의 54.5%로 낮았다. Ca 및 K 이온의 농도 및 용탈총량도 무비재배구(T3)에서 가장 낮았으며, 무비방임구(T1) 및 무비무재배 서초구(T2)에서 높게 나타나 NO3-N과 유이한 경향을 보였다. 시비질소의 용탈율은 시비량을 증가시킬수록 높아졌고 밀식구 및 수용액시비구에서 낮아졌다. 따라서 앞으로는 시비 양분의 지하수로의 용탈을 줄이고, 시비 효율을 극대화시킴으로써 특속 가능한 환경친화형 농업에 바탕을 둔 고도의 시비처방 기능이 요구될 것으로 판단된다.